特許7875534IP Force 特許公報全文掲載

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技術分野

担持金属触媒及びその製造方法に関する。本発明の担持金属触媒は、燃料電池の電極触媒（特にカソード触媒）として好適に用いられる。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、特許文献１の構成でも、触媒成分の利用効率は十分に高いとはいえず、利用効率をさらに高めることが望まれている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、導電性粒子の集合体である担体と、前記導電性粒子上に分散されて担持された活性金属粒子を備え、前記導電性粒子は、複数の細孔を含み、前記細孔は、平均入口細孔径が１～２０ｎｍであり、前記平均入口細孔径の標準偏差が、前記平均入口細孔径の５０％以下であり、前記活性金属粒子のうち前記導電性粒子の表層領域に担持されているものの数分率が５０％以上であり、前記表層領域は、前記導電性粒子の表面上の・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 担持金属触媒１の模式図である。
【図2】 図２Ａは、担持金属触媒１の断面の模式図であり、図２Ｂは、図２Ａ中の領域Ｂの拡大図である。
【図3】 単粒子で構成される導電性粒子２の模式図である。
【図4】 連結構造体２ａで構成される導電性粒子２の模式図である。
【図5】 炭素源球体７が集積した炭素源集積体８の模式図である。
【図6】 炭素源集積体８同士が連結される状態を示す模式図である。
【図7】 燃料電池の模式図である。
【図8】 製造例１のカーボン粒子の二次電子像である。
【図9】 製造例２のカーボン粒子の二次電子像である。
【図10】 左側の画像Ａは、実施例１の担持金属触媒の断面二次電子像であり、右側の画像は、そのＺコントラスト像である。
【図11】 参考例１の逆ミセル法での、Ｒｗと、個数中位径の関係を示すグラフである。
【図12】 上段左側の画像は、実施例２の担持金属触媒の二次電子像であり、上段右側の画像は、そのＺコントラスト像であり、下段の左側及び右側の画像は、実施例２の担持金属触媒の別の二次電子像である。
【図13】 実施例２の担持金属触媒のＺコントラスト像である。
【図14】 図１４Ａ～図１４Ｂは、実施例２の担持金属触媒の白金粒子の重心間距離分布を示し、図１４Ａは、未処理の状態を示し、図１４Ｂは、水素還元処理後の状態を示す。
【図15】 図１５Ａ～図１５Ｃは、それぞれ、実施例２の担持金属触媒のＺコントラスト像または二次電子像を示し、図１５Ａは、担持工程後、未処理の状態のＺコントラスト像を示し、図１５Ｂは、担持工程後に水素還元処理を行った後の状態の二次電子像、図１５Ｃは、水素還元を行った後に上述の酸素還元活性測定を行った後の状態の二次電子像を示す。
【図16】 参考例２での、担体酸素濃度とＰｔ担持率の関係を示すグラフである。
【図17】 参考例３での、アニール温度と酸素濃度の関係を示すグラフである。
【図18】 実施例３の担持金属触媒の二次電子像である。
【図19】 実施例４の担持金属触媒の二次電子像である。
【図20】 参考例４での、水素処理による残存界面活性剤の除去の効果を調べるための、四重極質量分析計での分析結果を示すグラフである。
【図21】 実施例５及び比較例１での酸化剤および中和剤滴下時のｐＨの経時変化を示すグラフ。
【図22】 図２２Ａは、白金担持量を５０質量％とした以外は実施例５と同様に製造した担持金属触媒の二次電子像を示し、図２２Ｂ～図２２Ｃは、実施例５の担持金属触媒の二次電子像を示し、図２２Ａは、担持工程後、未処理の状態、図２２Ｂは、担持工程後に水素還元処理を行った後の状態、図２２Ｃは、水素還元処理を行った後に、実施例２と同様に酸素還元活性測定を行った後の状態を示す。
【図23】 図２３Ａ～図２３Ｃは、実施例６の担持金属触媒の二次電子像であり、図２３Ａ～図２３Ｂは、担持工程後に水素還元処理を行った後の状態を示し、図２３Ｃは、水素還元処理を行った後に、実施例２と同様に、酸素還元活性測定を行った後の状態を示す。
【図24】 図２４Ａは、実施例６の担持金属触媒の二次電子像であり、図２４Ｂは、そのＺコントラスト像である。
【図25】 左側の画像は、比較例１の担持金属触媒の二次電子像であり、右側の画像は、そのＺコントラスト像である。

代表図 図1本件の代表的な図

１：担持金属触媒、２：導電性粒子、２ａ：連結構造体、２ｂ：一次粒子、２ｃ：連結部、２ｄ：表面、３：担体、４：活性金属粒子、５：細孔、７：炭素源球体、８：炭素源集積体、８ａ：隙間、２００：燃料電池、２０１：アノード、２０２：カソード、２０３：負荷、２１０Ａ：アノード側ガス拡散層、２１０Ｋ：カソード側ガス拡散層、２２０Ａ：アノード側触媒層、２２０Ｋ：カソード側触媒層、２３０：電解質膜

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